Page 79 - 《爆炸与冲击》2023年第2期
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第 43 卷 刘 伟,等: 波形控制器对杀伤战斗部破片飞散特性影响研究 第 2 期
1.2 波形控制器曲线设计
波形控制器具有可压缩性,当爆轰波在传
A R
播过程中遇到波形控制器边界时,会使波形控制
器材料发生变形,而变形会显著地影响爆轰波的
传播状态。爆轰波在界面处反射,在爆轰产物中 (Ⅰ)
形成反射爆轰波,并在波形控制器中形成斜冲击 (Ⅱ)
Explosive
波。如图 2 所示,OA 为入射爆轰波,OR 为反射 ϕ 0 ϕ 2
爆轰波,OB 为透射冲击波 [14] 。 O ε
爆轰波阵面 OA 后的 CJ 面参数满足以下关系: Wave shape controller ϕ 3 C
(Ⅳ) (Ⅲ)
1 2
p H = ρ 0 D (1)
γ +1 B
γ +1 图 2 爆轰波在波形控制器界面上的反射与透射
ρ H = ρ 0 (2)
γ Fig. 2 Reflection and projection of detonation wave
on wave shape controller interface
γ +1
c H = D (3)
γ
1
u H = D (4)
γ +1
H H
式中: γ 为绝热指数, ρ 0 为炸药密度, D 为炸药爆速,p 为炸药爆轰流场压力,ρ 为炸药爆轰流场密度, c H
为炸药爆轰流场声速,u 为炸药爆轰流场爆速。
H
(Ⅰ)区:
Å ã 2
γ +1
2
q 1 = c H cot φ 0 +1 (5)
γ
tanφ 0
tanθ = (6)
2
γtan φ 0 +(γ +1)
θ 为气流偏转角。
式中: φ 0 为爆轰波入射角, q 1 为气体流动速度,
(Ⅱ)区:
q 1 sinν
ρ H
q 2 = (7)
ρ 2 sin[ν−(θ −ε)]
2
2
(γ +1)M sin ν
ρ 2 1
= 2 (8)
2
(γ −1)M sin ν+2
ρ H 1
2γ γ −1
p 2 2 2
= M sin ν− (9)
γ +1 1 γ +1
p H
Å ã Å ã
ρ H ρ H
1+ tanν tanθ − 1− tanν
ρ 2 ρ 2
tanε = Å ã Å ã (10)
ρ H ρ H
1− tanν tanθ + 1+ tanν
ρ 2 ρ 2
q 1
2
2
2
M 1 = ε 为波形控制器材料变形角,q 为(Ⅱ)区气体流动速度,ρ 为(Ⅱ)区密度,p 为(Ⅱ)区气
式中: ,
c H
体压力,ν 为 q 与 1 q 气流的夹角。
2
(Ⅲ)区:
ρ m0 Dsinφ 3
q m = (11)
ρ m sinφ 0 sin(φ 3 −ε)
Å ã
D 2 2 ρ m0
p m = ρ m0 sin φ 3 1− (12)
2
sin φ 0 ρ m
023203-3